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计算机图像处理技术应用研究

2019/12/23 阅读:

摘要:本文探讨了计算机图像处理技术,分析了计算机图像处理技术的要点,研究了计算机图像处理技术在不同领域内的具体应用。

关键词:计算机;图像处理;应用

引言

计算机技术为社会的经济、文化发展提供了重要的助力,在计算机技术便利人们生活、提高人们素养的同时,人们也对计算机技术应用提出了更高的要求。计算机图像处理技术能够按照人们的意愿对图像进行处理,将图像中的瑕疵进行修复,满足人们的审美、娱乐等一系列要求。计算机图像处理的基本原理是将所输入的图像的进行数字化处理,利用计算机庞大的运算量对数据进行各种操作,使得最终输出的数据满足人们的要求,由此可知,计算机图像处理技术的关键在于各种图像处理算法,通过不同的图像处理算法达到不同的处理效果。随着计算机技术的深入应用,计算机图像处理技术与社会各行各业息息相关,并在不同的领域内有着更加深入的应用,大大地推动了这些领域的进步与发展。

1计算机图像处理技术概述

1.1基本概念

计算机图像处理技术就是将图像进行数据化,输入计算机中,并通过专业的数据分析软件对数据进行分析处理,最后将处理后的数据还原就能够得到所需要的图像。在图像处理技术中,最为关键的步骤就是图像的数据转化过程,如何将图像转化变得更加多样化是计算机图像处理技术研究的热门[1]。在完成将图像转化成数据之后,经过算法处理,再将数据转化为图像也是重要的一步。

1.2计算机图像处理技术的简要分类

计算机图像处理主要有两种方法,一种是数字化图像处理技术,另一种是模拟图像处理技术。数字化图像处理技术能够在更高的精度上对图像进行处理,不仅能够保证图像的精度还能够在操作步骤上取得更多的便利,数字化图像处理技术基本能够完成现代社会所需要图像处理的基本的需求。模拟图像处理技术在图像输出上有着便利之处,但是在图像的精度上稍逊于数字化图像处理技术,并且其操作的灵活性相较于数字化图像处理技术也略微不如。

2计算机图像处理技术的要点

2.1数字图像化

现阶段对计算机图像处理的首要步骤就是要对样本图像进行抽样和数字化,在当前计算机技术应用中,有许多应用软件可以做到这一点,例如PS软件、CD软件等,这些办公性质的基础软件可以对图像进行修饰和数字化转换,帮助用户达到图像处理的目标[2]。

2.2还原功能的开发

在处理受损图像时,计算机图像处理技术的重点是要对受损图像进行还原和源效果增强。例如,在对原图像不满意时,可以通过去除噪音从而达到对原图像效果的加强,使原图像的图像效果充分展示在用户前。图像的清晰度与图像所处的设备和环境有极大的关联性,许多清晰度不足的图像多是因为受到设备和环境的影响,导致图像的清晰度不足。由于外界因素对图像本身的影响,在处理图像时首先需要对图像进行几何校正,使得图像的还原度尽可能排除环境和设备因素的影响。在图像的清晰度得到保证的情况下,下一步就是要增强图像的效果,通过将图像数字化进而使得图像在细节上能够清晰地表达,即使所谓的提高图像的质量。这种增强效果通常需要人为地进行干扰抑制,一般地,可以使用低通滤波器达到人为干扰的效果从而增强图像的清晰度,提高图像的质量。除此之外,还可以通过将灰度进行等级直方图展示对比的方式提高图像的细节化程度,从而使图像的细节更加丰满,达到提高图像的精度的目的。

2.3模式识别

计算机图像处理技术的另一个关键点就是要是计算机能够识别出输入的图像,这对计算机图像处理技术的进一步发展有着至关重要的意义。以指纹识别技术为例,计算机通过对指纹输入图像进行识别,从而提高关键细节的精度,例如在指纹图像进行研究的过程中,由于指纹中端点与交叉点的特殊性(指纹信息的关键识别点),计算需要能够对这些关键点进行识别从而通过数字化技术放大关键信息才能够使研究人员获得有效信息,这种对关键信息的有效识别也是保证图像精度的关键。

2.4图像编码

计算机图像处理技术的最后一步就是对图像进行编码,通过对图像进行编码从而到达对图像信息进行传输和压缩的目的。在图像编码的过程中首先要做的工作就是要多于、冗杂、无意义的图像信息进行删减,这将明显地提高图像信息的传输和压缩效率。基于人的视觉心理特征的影响,在对图像信息进行编码的同时需要对图像信息进行混合编码以预测编码方式,保证图像信息编码传输的有效性。

3计算机图像处理技术在不同领域内的具体应用

3.1计算机图像处理技术在工业设计与制造领域的应用

在工业生产发展的过程中,工作制造自动化成为当前工业制造的主流发展趋势,而工业制造的自动化发展需要以计算机技术为支撑。计算机图像处理技术作为实用性强的计算机技术应用领域常常应用于提高工业生产效率上。在工业生产中,工业生产流水线需要计算机技术为基础,通过识别零部件及生产线达到工业生产的自动化。计算机对通过对零部件和生产流程的精确识别,将识别的信息传入到生产机器的操作系统中,使得生产机器能够按照精密的生产指示图进行生产,降低人工在生产中所需要承担的重复性识别职责。计算机图像识别技术在工业生产中有着广泛的应用,例如通过对计算机设置了破损零部件的指令,在工业生产线上自动筛选出破损零部件,提高生产产品的质量,节约大量的人工对产生进行质量检测[3]。

3.2计算机图像处理技术在农业领域的应用

计算机图像处理技术在农业上的应用主要是通过对农产品的图像是识别从而完成农产品的采摘以及对相关的农业机器的操作,降低人工在农业生产中的比率。例如在对苹果进行采摘时,可以使用计算图像识别技术设置采摘及其的视觉识别系统,使得采摘机器能够对成熟的苹果识别并采摘,计算机图像技术与自动化机器的结合能够将人力从复杂、繁重的重复性工作中解放出来,大大提高农业的生产效率,除此之外,通过识别系统与机器采摘的结合还能够降低在采摘过程中对成熟果实的损害。目前,由于计算机图像处理技术的高效性能,一些发达国家已经将计算机图像识别技术广泛应用于农业生产的过程中,而我国由于传统农耕的影响,在农业生产过程中应用计算机图像处理系统比较晚,但是由于计算机技术在我国得到广泛应用,因而在农业生产中计算机图像处理技术的发展较快。当下,由于政策的鼓励,国家加大了对计算机图像处理技术应用于农业生产的研究进度,虽然图像处理技术还未能广泛应用于农业生产中,但是农业生产智能化和自动化的脚步在不断地加快。

3.3计算机图像处理技术在生物医学领域的应用

在生物医学领域,计算机图形识别技术能够提高病情诊断与治疗的精准性和效率,并且能够使得治疗达到微创或者无创的效果,因而计算机图像识别技术在生物医学中有着广泛的应用基础,受到医疗人员的普遍欢迎。最初,计算机图像识别技术应用于医疗领域主要是对CT影像及X射线进行识别,而随着计算技术本身的发展,图像处理技术在医疗领域有着更广泛的应用,如核磁共振图像、超声波图像的识别等,进一步提高了医疗人员对病患的诊断精确性。

3.4计算机图像处理技术在交通领域的应用

计算机图像处理系统应用于交通领域主要是在交通流量大的路口对通行车辆的实时动态进行监控管理,通过计算机图像识别系统对违规车辆的特征信息如车型、车牌等进行记录追踪,达到对交通状况的有效监督和管理。计算机图像的精确识别能够帮助降低交通事故的发生概率,例如在公路上的摄像头可以通过记录通行车辆的实实时影像传输到图像分析单元对车辆通行的安全进行风险评估,如驾驶人员为按照规定系好安全带、驾驶过程中有违反公路交通安全的行为都可以如实地反映在分析图像中,交通执法人员对这些违法违规行为进行惩处从而提高行驶人员的安全意识,降低交通事故的发生频率。

3.5计算机图像处理技术在可视化的数据计算领域的应用

随着社会的飞速发展,各行各业的发展都与计算机技术密不可分,在这个过程中会根据专业领域产生海量的数据信息,这些信息会对各个领域的发展产生重要的借鉴和影响,因此需要借助计算机图像处理技术对数据信息进行专业处理得到有效的内容从而推动社会的进步与发展。因此,计算机图像处理技术对生产信息的整合、分析上有着重要的作用,将社会各行各业的发展指标化、数据化,统合发展资源。3.6计算机图像处理技术在艺术设计领域的应用计算机图像处理技术不仅在各个生产领域有着重要的应用,还对艺术设计领域有着至关重要的作用。例如,在城市规划中,通过计算机图像处理技术可以制作高仿真的规划效果图,使设计人员能够对设计图产生直观的印象,从而在细节方面进行调整,提高设计的水准和实际规划效果。

4未来计算图像处理技术的发展趋势

在社会的进步发展的潮流中,计算机图像处理技术也将迎来新一轮的革命,随着数学、几何学等课学科的深入发展,在理论知识充足的情况下,计算机图像处理技术将朝着硬件集约化、算法多元化的方向发展,例如人工智能与实时动态图像技术将成为图像处理技术的新的方向之一。

5结语

综上所述,计算机图像处理技术在计算机科技不断发展的情况下与社会各行各业的发展紧密相连,在农业、工业、交通、医疗、艺术等多个领域有着重要的应用,图像处理技术的进步将进一步推动社会的发展。

参考文献

[1]刘昌.计算机图像处理与识别技术应用分析[J].信息与电脑(理论版),2019(03):150-151.

[2]刘翠芳,梁富强.人脸识别技术在学籍管理系统中的研究与应用探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2018(04):79-80.

[3]姚迎乐.云计算在高校数字档案馆管理中的应用[J].洛阳师范学院学报,2019(8):34-37.

作者:刘翠芳 单位:郑州工业应用技术学院

计算机图像处理技术应用研究

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